特開 2022-122196 物体検出装置及び移動体制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022122196

(43)【公開日】2022-08-22

(54)【発明の名称】物体検出装置及び移動体制御装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 15/931 20200101AFI20220815BHJP

【ＦＩ】

G01S15/931

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021019365

(22)【出願日】2021-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】脇田 幸典

(72)【発明者】

【氏名】菅江 一平

【テーマコード（参考）】

5J083

【Ｆターム（参考）】

5J083AA02

5J083AB13

5J083AC27

5J083AD04

5J083AD09

5J083AE01

5J083AE06

5J083AE08

5J083AF09

5J083BE11

5J083BE21

5J083BE38

5J083CA01

5J083CB01

(57)【要約】

【課題】超音波の非指向性成分を利用して異常の検出が可能な物体検出装置及び移動体制御装置を提供する。
【解決手段】物体検出装置は、移動体の進行方向に対して平行又は略平行な方向に指向性を有する超音波を含む送信波を送信し、物体からの反射波を受信する送受信部と、送信波のうち送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波の反射波に基づいて算出される、送受信部と送受信部の鉛直方向下方に存在する物体との間の下方距離と、予め定められた基準距離とに基づいて、異常の有無を判定する判定部と、異常に関する情報を出力する出力部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の進行方向に対して平行又は略平行な方向に指向性を有する超音波を含む送信波を送信し、物体からの反射波を受信する送受信部と、
前記送信波のうち前記送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波の反射波に基づいて算出される前記送受信部と前記送受信部の鉛直方向下方に存在する物体との間の下方距離と、予め定められた基準距離とに基づいて、異常の有無を判定する判定部と、
前記異常に関する情報を出力する出力部と、
を備える物体検出装置。

【請求項2】

前記判定部は、停止している前記移動体が発進する前に前記異常の有無を判定する、
請求項１に記載の物体検出装置。

【請求項3】

前記基準距離は、前記送受信部の路面からの高さに対応する距離である、
請求項１又は２に記載の物体検出装置。

【請求項4】

前記基準距離は、前記移動体の停止時に算出された前記下方距離である、
請求項２に記載の物体検出装置。

【請求項5】

前記判定部は、前記下方距離が前記基準距離より短い場合に異常があると判定する、
請求項１～４のいずれか１項に記載の物体検出装置。

【請求項6】

前記判定部は、前記基準距離以下に対応する前記反射波の強度が予め定められた基準強度に達していない場合に異常があると判定する、
請求項１～５のいずれか１項に記載の物体検出装置。

【請求項7】

前記送信波は、前記移動体の進行方向に対して平行又は略平行な方向に進行する超音波をメインローブとして含み、前記送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波をサイドローブとして含む、
請求項１～６のいずれか１項に記載の物体検出装置。

【請求項8】

前記指向性を変化させる指向性変更部、
を更に備える請求項１～７のいずれか１項に記載の物体検出装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の物体検出装置と、
前記物体検出装置から出力された異常に関する情報に基づいて移動体を制御するための処理を行う制御装置と、
を備える移動体制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、物体検出装置及び移動体制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等の移動体を制御するシステム等において、送信した超音波が物体に反射されて戻ってくるまでの時間（ＴＯＦ：Time Of Flight）に基づいて移動体の周辺に存在する物体を検出する物体検出装置が利用されている。このような物体検出装置において、超音波に指向性を持たせる技術が利用されている（例えば特許文献１，２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開昭６１－１１８０号公報

【特許文献2】特開平９－３３１７４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

指向性を有する超音波には、指向性に対応する方向以外の方向へ進行する成分（非指向性成分）が含まれている。従来技術においては、このような非指向性成分が有効に利用されていないため、改善の余地がある。

【0005】

本開示が解決しようとする課題の一つは、超音波の非指向性成分を利用して異常の検出が可能な物体検出装置及び移動体制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一例としての物体検出装置は、移動体の進行方向に対して平行又は略平行な方向に指向性を有する超音波を含む送信波を送信し、物体からの反射波を受信する送受信部と、送信波のうち送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波の反射波に基づいて算出される送受信部と送受信部の鉛直方向下方に存在する物体との間の下方距離と、予め定められた基準距離とに基づいて、異常の有無を判定する判定部と、異常に関する情報を出力する出力部と、を備える。

【0007】

上記構成によれば、送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波（非指向性成分）を利用して異常を検出できる。

【0008】

また、判定部は、停止している移動体が発進する前に異常の有無を判定するものであってもよい。

【0009】

これにより、移動体の停止時に発生した異常（例えば車両の下への物体の侵入、送受信部の不具合等）を移動体の発進前に検出できる。

【0010】

また、基準距離は、送受信部の路面からの高さに対応する距離であってもよい。

【0011】

これにより、送受信部と路面との間への物体の侵入等を検出できる。

【0012】

また、基準距離は、移動体の停止時に算出された下方距離であってもよい。

【0013】

これにより、送受信部の下方の状態を停止時と発進時とで比較して異常を検出できる。

【0014】

また、判定部は、下方距離が基準距離より短い場合に異常があると判定するものであってもよい。

【0015】

これにより、移動体と路面等との間への物体の侵入等を検出できる。

【0016】

また、判定部は、基準距離以下に対応する反射波の強度が予め定められた基準強度に達していない場合に異常があると判定するものであってもよい。

【0017】

これにより、送受信部の不具合（例えば汚れの付着等により超音波が適切に送受できない状態等）を検出できる。

【0018】

また、送信波は、移動体の進行方向に対して平行又は略平行な方向に進行する超音波をメインローブとして含み、送受信部から鉛直方向下方へ進行する超音波をサイドローブとして含むものであってもよい。

【0019】

これにより、超音波のサイドローブ（非指向性成分の一例）を有効に利用して異常を検出できる。

【0020】

また、物体検出装置は、指向性を変化させる指向性変更部を更に備えてもよい。

【0021】

これにより、状況に応じて物体や異常の検出の精度を向上させることができる。

【0022】

また、本開示の一例としての移動体制御装置は、上記物体検出装置と、物体検出装置から出力された異常に関する情報に基づいて移動体を制御するための処理を行う制御装置と、を備えるものである。

【0023】

これにより、上記のような物体検出装置により検出された異常に基づいて移動体を制御できる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、第１実施形態に係る車両の構成の一例を示す上面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る車両制御装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る物体検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図４は、第１実施形態においてＴＯＦを利用した物体検出法の概要を説明するための包絡線を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る送受信部により送受される超音波の特徴の一例を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態において正常時に検出される包絡線の一例を示すグラフである。

【図7】図７は、第１実施形態において送受信部と路面との間に物体が侵入した場合に検出される包絡線の一例を示すグラフである。

【図8】図８は、第１実施形態において送受信部に不具合がある場合に検出される包絡線の一例を示すグラフである。

【図9】図９は、第１実施形態に係る物体検出装置における処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、第１実施形態に係る基準距離の設定方法の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、第２実施形態に係る物体検出装置の機能構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。以下に記載する実施形態の構成、並びに当該構成によってもたらされる作用及び効果は一例であって、本発明は以下の記載内容に限定されるものではない。

【0026】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る車両１の構成の一例を示す上面図である。車両１は、本実施形態に係る物体検出装置が搭載される移動体の一例である。本実施形態に係る物体検出装置は、車両１から超音波を送信し物体からの反射波を受信することにより取得されるＴＯＦ、ドップラーシフト情報等に基づき、車両１の周辺に存在する物体（他車両、構造物、歩行者等）を検出する装置である。

【0027】

本実施形態に係る物体検出装置は、複数の送受信部２１Ａ～２１Ｈ（以下、複数の送受信部２１Ａ～２１Ｈを区別する必要がない場合には送受信部２１と略記する。）を有する。各送受信部２１は、車両１の外装としての車体２に設置され、車体２の外側へ向けて超音波（送信波）を送信し、車体２の外側に存在する物体からの反射波を受信する。図１に示す例では、車体２の前端部に４つの送受信部２１Ａ～２１Ｄが配置され、後端部に４つの送受信部２１Ｅ～２１Ｈが配置されている。なお、送受信部２１の数及び設置位置は上記例に限定されるものではない。

【0028】

図２は、第１実施形態に係る車両制御装置５０の構成の一例を示すブロック図である。車両制御装置５０（移動体制御装置の一例）は、物体検出装置２００から出力される情報に基づいて車両１を制御するための処理を行う。本実施形態に係る車両制御装置５０は、ＥＣＵ１００及び物体検出装置２００を含む。

【0029】

物体検出装置２００は、複数の送受信部２１及び制御部２２を含む。各送受信部２１は、圧電素子等を利用して構成される振動子２１１、増幅器等を含み、振動子２１１の振動により超音波の送受信を実現するものである。具体的には、各送受信部２１は、振動子２１１の振動に応じて発生する超音波を送信波として送信し、当該送信波が物体Ｏにより反射された反射波によりもたらされる振動子２１１の振動を検出する。振動子２１１の振動は、電気信号に変換され、当該電気信号に基づいて送受信部２１から物体Ｏまでの距離に対応するＴＯＦ、物体Ｏの相対速度に対応するドップラーシフト情報等を取得できる。

【0030】

本実施形態に係る送受信部２１は、車両１の進行方向に対して平行又は略平行な方向に指向性を有する超音波を含む送信波を送信する。当該送信波には、送受信部２１から鉛直方向下方へ進行する超音波（非指向性成分）が含まれる。当該送信波については後述する。

【0031】

なお、図２に示す例では、送信波の送信と反射波の受信との両方が単一の振動子２１１を利用して行われる構成が例示されているが、送受信部２１の構成はこれに限定されるものではない。例えば、送信波の送信用の振動子と反射波の受信用の振動子とが個別に設けられた構成のように、送信側と受信側とが分離された構成であってもよい。

【0032】

制御部２２０は、入出力装置２２１、記憶装置２２２、及びプロセッサ２２３を含む。入出力装置２２１は、制御部２２０と外部（送受信部２１、ＥＣＵ１００等）との間で情報の送受信を実現するためのインターフェースデバイスである。記憶装置２２２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の補助記憶装置を含む。プロセッサ２２３は、制御部２２０の機能を実現するための各種処理を実行する集積回路であり、例えばプログラムに従い動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）、特定用途向けに設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を含む。プロセッサ２２３は、記憶装置２２２に記憶されたプログラムを読み出して実行することで各種の演算処理及び制御処理を実行する。

【0033】

ＥＣＵ１００は、物体検出装置２００等から取得される各種情報に基づき、車両１を制御するための各種処理を実行するユニットである。ＥＣＵ１００は、入出力装置１１０、記憶装置１２０、及びプロセッサ１３０を有する。入出力装置１１０は、ＥＣＵ１００と外部機構（物体検出装置２００、駆動機構、制動機構、操舵機構、変速機構、車内ディスプレイ、スピーカ等）との間で情報の送受信を実現するためのインターフェースデバイスである。記憶装置１２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の主記憶装置、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の補助記憶装置を含む。プロセッサ１３０は、ＥＣＵ１００の機能を実現するための各種処理を実行する集積回路であり、例えばＣＰＵ、ＡＳＩＣ等を含む。プロセッサ１３０は、記憶装置１２０に記憶されたプログラムを読み出して各種の演算処理及び制御処理を実行する。

【0034】

図３は、第１実施形態に係る物体検出装置２００の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る物体検出装置２００は、信号処理部３０２、物体検出部３０３、異常判定部３０４（判定部）、基準情報保持部３０５、及び出力部３０６を含む。これらの機能的構成要素３０２～３０６は、図２に示すような物体検出装置２００のハードウェア構成要素、及びファームウェア、プログラム等のソフトウェア構成要素の協働により実現される。

【0035】

信号処理部３０２は、送受信部２１により取得された信号を処理し、各種データを生成する。信号処理部３０２は、例えば、振動子２１１の振動に対応する電気信号に対する増幅処理、フィルタ処理、包絡線処理等を行い、送受信部２１により送受信される超音波の強度（振幅）の経時的変化を示す包絡線データ等を生成する。当該包絡線データに基づいて、車両１の周辺に存在する物体に対応するＴＯＦを検出し、車両１（送受信部２１）から物体までの距離を算出できる。

【0036】

物体検出部３０３は、信号処理部３０２により生成されたデータに基づいて、車両１の周辺に存在する物体（例えば他車両、構造物、歩行者等）を検出し、当該物体に関する物体情報を生成する。物体情報には、例えば、車両１（送受信部２１）から物体までの距離、物体の相対速度、物体の種類等が含まれ得る。

【0037】

異常判定部３０４は、送信波のうち送受信部２１から鉛直方向下方へ進行する超音波の反射波に基づいて算出される、送受信部２１と送受信部２１の鉛直方向下方に存在する物体との間の下方距離と、予め定められた基準距離とに基づいて、異常の有無を判定する。送受信部２１から鉛直方向下方へ進行する超音波は、送受信部２１から送信される送信波の成分のうち、指向性に対応する方向（車両１の進行方向に対して平行又は略平行な方向）以外の方向へ進行する非指向性成分に該当する。この場合における異常とは、送受信部２１と路面との間への物体（例えば子供、動物等）の侵入等であり得る。

【0038】

また、異常判定部３０４は、基準距離以下の距離に対応する反射波の強度が予め定められた基準強度に達していない場合に異常があると判定する。この場合における異常とは、送受信部２１の不具合（例えば汚れの付着等により超音波の送受が適切に行われない状態）等であり得る。また、異常判定部３０４は、停止（駐車）している車両１が発進する前に異常の有無を判定する。

【0039】

基準情報保持部３０５は、異常判定部３０４による異常判定に用いられる基準距離及び基準強度を保持する。基準情報保持部３０５は、送受信部２１の路面からの高さに対応する距離を基準距離として保持する。また、基準情報設定部３０５は、車両１の停止（駐車）時に算出された下方距離を基準距離としてもよい。また、基準情報設定部３０５は、基準距離に対応する反射波の強度を基準強度として保持する。基準距離及び基準強度は、記憶装置に記憶され、異常判定部３０４による異常判定時（車両１が停止状態から発進状態に移行する際等）に読み出される。

【0040】

出力部３０６は、物体検出３０３により検出された物体に関する物体情報、異常判定部３０４により判定された異常に関する異常情報等を出力する。異常情報等は、例えばＥＣＵ１００等に出力され、車両１の制御（例えば乗員への警告、走行制限処理等）に利用される。

【0041】

図４は、第１実施形態においてＴＯＦを利用した物体検出法の概要を説明するための包絡線を示す図である。図４には、送受信部２１が送受信する超音波の強度の経時的変化を示す包絡線が例示されている。図４に示すブラフにおいて、横軸は時間（ＴＯＦ）に対応し、縦軸は送受信部２１により送受信される超音波の強度に対応する。

【0042】

実線Ｌ１１は、振動子２１１の振動の大きさを示す強度の経時的変化を示す包絡線の一例を表している。この実線Ｌ１１からは、振動子２１１がタイミングｔ０から時間Ｔａだけ駆動されて振動することで、タイミングｔ１で送信波の送信が完了し、その後タイミングｔ２に至るまでの時間Ｔｂの間、慣性による振動子２１１の振動が減衰しながら継続する、ということが読み取れる。従って、図４に示されるグラフにおいては、時間Ｔｂが、いわゆる残響時間に対応する。

【0043】

実線Ｌ１１は、送信波の送信が開始したタイミングｔ０から時間Ｔｐだけ経過したタイミングｔ４で、振動子２１１の振動の大きさが、一点鎖線Ｌ２１で表される所定の閾値を超える（又は以上になる）ピークを迎える。この閾値は、振動子２１１の振動が、検出対象の物体からの反射波の受信によってもたらされたものか、又は、検出対象外の物体からの反射波の受信によってもたらされたものかを識別するために予め設定される値である。ここでは一点鎖線Ｌ２１で示される閾値が一定値として示されているが、当該閾値は時間経過、状況等に応じて変化する変動値であってもよい。

【0044】

一点鎖線Ｌ２１で示される閾値を超えた（又は以上の）ピークを有する振動は、検出対象の物体からの反射波の受信によってもたらされたものとみなすことができる。一方、閾値以下の（又は未満の）ピークを有する振動は、検出対象外の物体からの反射波の受信によってもたらされたものだとみなすことができる。従って、実線Ｌ１１からは、タイミングｔ４における振動子２１１の振動が、検出対象の物体からの反射波の受信によってもたらされたものである、ということが読み取れる。

【0045】

なお、実線Ｌ１１においては、タイミングｔ４以降で、振動子２１１の振動が減衰している。従って、タイミングｔ４は、検出対象の物体からの反射波の受信が完了したタイミング、換言すればタイミングｔ１で最後に送信された送信波が反射波として戻ってくるタイミングに対応する。

【0046】

また、実線Ｌ１１において、タイミングｔ４におけるピークの開始点としてのタイミングｔ３は、検出対象の物体からの反射波の受信が開始したタイミング、換言すればタイミングｔ０で最初に送信された送信波が反射波として戻ってくるタイミング、に対応する。従って、タイミングｔ３とタイミングｔ４との間の時間ΔＴが、送信波の送信時間としての時間Ｔａと等しくなる。

【0047】

上記を踏まえて、ＴＯＦを利用して物体までの距離を求めるためには、送信波が送信され始めたタイミングｔ０と反射波が受信され始めたタイミングｔ３との間の時間Ｔｆを求めることが必要となる。この時間Ｔｆは、タイミングｔ０と反射波の強度が閾値を超えてピークを迎えるタイミングｔ４との差分としての時間Ｔｐから、送信波の送信時間としての時間Ｔａに等しい時間ΔＴを差し引くことで求めることができる。

【0048】

送信波が送信され始めたタイミングｔ０は、物体検出装置２００が動作を開始したタイミングとして容易に特定することができ、送信波の送信時間としての時間Ｔａは、設定等によって予め定められている。従って、反射波の強度が閾値を超えてピークを迎えるタイミングｔ４を特定することにより、検出対象の物体までの距離を求めることができる。

【0049】

図５は、本実施形態に係る送受信部２１により送受される超音波の特徴の一例を示す図である。本実施形態に係る送受信部２１から送信される送信波には、車両１の進行方向に対して平行又は略平行な方向に指向性を有する送信波Ｗｔ１と、送受信部２１から鉛直方向下方へ進行する送信波Ｗｔ２とが含まれる。送信波Ｗｔ２は、上記非指向性成分に該当する。

【0050】

車両１の進行方向に対して平行又は略平行な方向には、前進方向、後退方向、車幅方向等が含まれる。送受信部２１から送信される送信波は、例えば、送信波Ｗｔ１をメインローブとして含み、送信波Ｗｔ２をサイドローブとして含む超音波であり得る。送受信部２１は、送信波Ｗｔ１が車両１の進行方向に対して平行又は略平行な方向に存在する物体（例えば他車両、構造物、歩行者等）に反射された反射波Ｗｒ１を受信する。また、送受信部２１は、送信波Ｗｔ２が送受信部２１の鉛直方向下方に存在する物体（例えば路面Ｇ、送受信部２１と路面Ｇとの間に侵入した物体等）に反射された反射波Ｗｒ２を受信する。送受信部２１と路面Ｇとの間に物体が存在しなければ、送受信部２１と路面Ｇとの間の距離Ｄに対応するＴＯＦが検出される。当該距離Ｄは、上述した基準距離の一例となる。

【0051】

図６は、第１実施形態において正常時に検出される包絡線の一例を示すグラフである。図６において、横軸は送信波Ｗｔ１，Ｗｔ２が送信されてからの経過時間に対応し、縦軸は送受信部２１により送受信される超音波の強度に対応している。また、図６において、閾値Ａ１及び閾値Ａ２が示されている。閾値Ａ１は、送受信部２１の構造等に起因するノイズを除去するために設定された閾値である。閾値Ａ２は、送受信部２１から鉛直方向下方に進行する送信波Ｗｔ２の反射波Ｗｒ２により基準距離（本例では距離Ｄ）に対応するピークを検出するために閾値である。閾値Ａ２は、通常の検出対象となる物体（他車両、構造物、歩行者等）を検出するための閾値（例えば図４中一点鎖線Ｌ２１で示すような閾値）より低い値であることが好ましい。

【0052】

図６に示すように、正常時（車両１の下への物体の侵入、送受信部２１の不具合等の異常が無い場合）には、距離Ｄに対応するタイミングｔｓ（ＴＯＦ：ｔｓ－ｔ０）でピークが検出される。当該タイミングｔｓ（ＴＯＦ：ｔｓ－ｔ０）は、既知の値として予め記憶装置に記憶されてもよいし、所定のタイミング（例えば車両１の駐車完了時、発進前等）に測定されてもよい。すなわち、基準距離としての距離Ｄに対応するタイミングｔｓにおいて閾値Ａ２を超える強度を有するピークが検出されれば、正常な状態であると判定できる。

【0053】

図７は、第１実施形態において送受信部２１と路面Ｇとの間に物体が侵入した場合に検出される包絡線の一例を示すグラフである。図７に示すように、送受信部２１と路面Ｇとの間に物体が存在する場合には、距離Ｄに対応するタイミングｔｓより早いタイミングｔｕでピークが検出される。このとき、時間差Δｔ＝ｔｓ－ｔｕは、当該物体の路面Ｇからの高さに対応する。このように、基準距離としての距離Ｄに対応するタイミングｔｓより早いタイミングｔｕにおいて閾値Ａ２を超える強度を有するピークが検出されれば、異常が有る状態（車両１の下へ物体が侵入している状態等）であると判定できる。

【0054】

図８は、第１実施形態において送受信部２１に不具合がある場合に検出される包絡線の一例を示すグラフである。図８に示すように、送受信部２１の不具合（汚れ付着等）がある場合には、距離Ｄに対応するタイミングｔｓ以前の時間（ｔ０～ｔｓ）において閾値Ａ２（基準強度の一例）に達する強度のピークが検出されない。すなわち、基準距離としての距離Ｄ以下に対応する時間ｔ０～ｔｓにおいて閾値Ａ２に達する強度を有するピークが検出されなければ、異常が有る（送受信部２１に不具合がある状態等）であると判定できる。

【0055】

図９は、第１実施形態に係る物体検出装置２００における処理の一例を示すフローチャートである。車両１のイグニッション電源がＯＮになると（Ｓ１０１）、送受信部２１は超音波（送信波Ｗｔ１，Ｗｔ２及び反射波Ｗｒ１，Ｗｒ２）の送受を１回以上実行し（Ｓ１０２）、信号処理部３０２は当該超音波の送受の結果に基づく包絡線データ等から反射波Ｗｒ２に基づく下方距離及び反射波Ｗｒ２の強度を測定する（Ｓ１０３）。

【0056】

判定部３０４は、上記測定結果に基づいてタイミングｔｓより前に閾値Ａ２を超えるピークが検出されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。タイミングｔｓより前に閾値Ａ２を超えるピークが検出された場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、判定部３０４は車両１の下への物体の侵入等の異常が有ると判定し、出力部３０６は当該異常を示す異常情報をＥＣＵ１００等へ出力する（Ｓ１０５）。その後、判定部３０４は、上記測定結果に基づいて時間ｔ０～ｔｓに閾値Ａ２を超える強度を有するピークが検出されたか否かを判定する（Ｓ１０６）。タイミングｔｓより前に閾値Ａ２を超えるピークが検出されなかった場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０５が実行されることなくステップＳ１０６が実行される。時間ｔ０～ｔｓに閾値Ａ２を超える強度を有するピークが検出されなかった場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）、判定部２０４は送受信部２１の不具合等の異常（汚れ付着等）が有ると判定し、出力部３０６は当該異常を示す異常情報をＥＣＵ１００等に出力する（Ｓ１０７）。時間ｔ０～ｔｓに閾値Ａ２を超える強度を有するピークが検出された場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７が実行されることなく本ルーチンが終了する。

【0057】

なお、上記においては、基準距離が送受信部２１と路面Ｇとの間の距離Ｄである場合を例示したが、基準距離はこれに限定されるものではない。

【0058】

図１０は、第１実施形態に係る基準距離の設定方法の一例を示すフローチャートである。車両１の駐車完了前に、送受信部２１は超音波の送受を複数回実行する（Ｓ２０１）。信号処理部３０２は、当該超音波の送受の結果に基づいて、複数の下方距離の平均値である平均下方距離と、当該複数の下方距離のそれぞれに対応する反射波Ｗｒ２の強度の平均値である平均強度とを算出し、基準情報保持部３０５は、平均下方距離及び平均強度を記憶装置に記憶させる（Ｓ２０２）。駐車が完了すると、イグニッション電源がＯＦＦになる（Ｓ２０３）。

【0059】

その後、車両１の発進時にイグニッション電源がＯＮになると、基準情報保持部３０５は、記憶装置に記憶されている平均下方距離及び平均強度を読み出し（Ｓ２０４）、平均下方距離を基準距離に設定し（Ｓ２０５）、平均強度に基づいて閾値Ａ１及び閾値Ａ２を設定する（Ｓ２０６）。このとき、閾値Ａ１は、送受信部２１の構造等に起因する低強度のノイズを除去するように設定される。閾値Ａ２は、平均下方距離に対応する物体（送受信部２１の鉛直方向下方に存在する物体）からの反射波Ｗｒ２を検出できるように設定される。当該平均下方距離に対応する物体は、多くの場合路面Ｇであるが、縁石、パーキングブロック等である場合もある。上記のように基準距離及び基準強度を設定することにより、駐車前の状態に基づいて異常を検知できる。なお、上記においては、超音波の送受を複数回行うことにより得られる平均値を利用する場合を例示したが、１回の超音波の送受で得られる下方距離及び強度を基準下方距離及び基準強度としてもよい。

【0060】

上記実施形態における各種機能を実現するための処理をコンピュータ（例えば制御部２２０のプロセッサ２２３、ＥＣＵ１００のプロセッサ１３０等）に実行させるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供することが可能なものである。また、当該プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布されてもよい。

【0061】

上記実施形態によれば、車両１の周辺に存在する物体を検出するために送信され、指向性を有する超音波に含まれる非指向性成分（送信波Ｗｔ２及び反射波Ｗｒ２）を利用して、車両１の下部への物体の侵入、送受信部２１の不具合等の異常を検出できる。これにより、別途のセンサを追加することなく異常を検出できる。

【0062】

以下に、他の実施形態について図面を参照して説明するが、第１実施形態と同一又は同様の作用効果を奏する箇所については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

【0063】

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係る物体検出装置５００の機能構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る物体検出装置５００は、指向性変更部５１１を有する点で第１実施形態に係る物体検出装置２００と相違する。

【0064】

本実施形態に係る指向性変更部５１１は、送受信部２１から送信される送信波（図５に示す送信波Ｗｔ１及び送信波Ｗｔ２の両方又はいずれか一方）の指向性を変化させる。送信波の指向性を変化させる方法は特に限定されるべきものではないが、例えば、所望する指向性に応じて振動子２１１を構成する圧電素子に対する電気印加特性を調整する方法等が採用され得る。

【0065】

上記構成によれば、状況に応じて物体の検出精度や異常の検出精度を向上させることができる。

【0066】

以上、本開示の実施形態について説明したが、上述した実施形態及びその変形例はあくまで例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態及び変形例は、様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、及び変更を行うことができる。上述した実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１…車両、２…車体、２１，２１Ａ～２１Ｈ…送受信部、５０…車両制御装置（移動体制御装置）、１００…ＥＣＵ（制御装置）、１１０…入出力装置、１２０…記憶装置、１３０…プロセッサ、２００，５００…物体検出装置、２１１…振動子、２２０…制御部、２２１…入出力装置、２２２…記憶装置、２２３…プロセッサ、３０２…信号処理部、３０３…物体検出部、３０４…異常判定部、３０５…基準情報保持部、３０６…出力部、５１１…指向性変更部、Ｄ…距離（基準距離）、Ｇ…路面、Ｏ…物体、Ｗｒ１，Ｗｒ２…反射波、Ｗｔ１，Ｗｔ２…送信波

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【手続補正書】

【提出日】2021-12-16

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0003】

【特許文献1】実開昭６１－１１８０号公報

【特許文献2】特開平６－３３１７４２号公報